1. Владивостокский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания — Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения, Владивосток, Россия 2. Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, Россия
Бронхиальная астма (БА), отягощённая ожирением, представляет собой фенотип прогрессирующего заболевания, который трудно поддаётся стандартной терапии. В связи с этим детализация клеточно-молекулярных механизмов развития данной коморбидной патологии является актуальным направлением современных исследований. В последние годы активным исследовательским инструментом стала липидомика, открывающая ряд возможностей не только для понимания клеточных процессов в норме и патологии, но и для обеспечения персонализированного подхода в медицине. Цель исследования — охарактеризовать особенности липидома фенотипа БА, отягощённой ожирением, на основе исследования молекулярных видов глицерофосфатидилэтаноламинов (ГФЭ) плазмы крови у пациентов с данной коморбидной патологией. В образцах крови 11 пациентов исследованы молекулярные виды ГФЭ. Идентификацию и количественное определение ГФЭ проводили с использованием тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения. Впервые при данной патологии показано изменение липидомного профиля молекулярных видов диацильных, алкил-ацильных и алкенил-ацильных ГФЭ плазмы крови. При БА, отягощённой ожирением, в молекулярном составе диацилфосфоэтаноламинов преобладают ацильные группы 18:2 и 20:4 в позиции sn2. Одновременно с повышением уровня диацилов ГФЭ с 20:4, 22:4 и 18:2 ЖК происходит уменьшение данных ЖК в алкильных и алкенильных молекулярных видах ГФЭ, что свидетельствует об их перераспределении между субклассами. Дефицит эйкозапентаеновой кислоты (20:5) в положении sn2 алкенил ГФЭ при БА, отягощённой ожирением, указывает на снижение субстрата для синтеза противовоспалительных медиаторов. Итоговый дисбаланс в процентном распределении субклассов ГФЭ, обусловленный выраженным увеличением содержания диацил ГФЭ на фоне дефицита молекулярных видов этерных форм, вероятно, может вызывать хронизацию воспаления и развитие окислительного стресса. Установленный липидомный профиль в виде модификации основного состава и химической структуры молекулярных видов ГФЭ при БА, отягощённой ожирением, свидетельствует об их важном участии в патогенетических механизмах развития БА. Раскрытие конкретной роли отдельных субклассов глицерофосфолипидов и их индивидуальных представителей может способствовать выявлению новых терапевтических мишеней и биомаркеров бронхолёгочной патологии.
Денисенко Ю.К., Оматова У.М., Новгородцева Т.П., Ермоленко Е.В. (2023) Липидомный анализ молекулярных видов глицерофосфатидилэтаноламинов у пациентов с бронхиальной астмой, отягощённой ожирением. Биомедицинская химия, 69(3), 174-183.
Денисенко Ю.К. и др. Липидомный анализ молекулярных видов глицерофосфатидилэтаноламинов у пациентов с бронхиальной астмой, отягощённой ожирением // Биомедицинская химия. - 2023. - Т. 69. -N 3. - С. 174-183.
Денисенко Ю.К. и др., "Липидомный анализ молекулярных видов глицерофосфатидилэтаноламинов у пациентов с бронхиальной астмой, отягощённой ожирением." Биомедицинская химия 69.3 (2023): 174-183.
Денисенко, Ю. К., Оматова, У. М., Новгородцева, Т. П., Ермоленко, Е. В. (2023). Липидомный анализ молекулярных видов глицерофосфатидилэтаноламинов у пациентов с бронхиальной астмой, отягощённой ожирением. Биомедицинская химия, 69(3), 174-183.
Список литературы
Nelson D.L., Cox M.M. (2008) Lehninger Principles of Biochemistry. 5th Edition, W.H. Freeman Macmillan, New York. Scholar google search
Denisenko Y.K., Kytikova O.Y., Novgorodtseva T.P., Antonyuk M.V., Gvozdenko T.A., Kantur T.A. (2020) Lipid-induced mechanisms of metabolic syndrome. J. Obesity, 2020, 5762395. CrossRef Scholar google search
Liebisch G., Fahy E., Aoki J., Dennis E.A., Durand T., Ejsing C.S., Fedorova M., Feussner I., Griffiths W.J., Köfeler H., Merrill A.H. Jr, Murphy R.C., O'Donnell V.B., Oskolkova O., Subramaniam S., Wakelam M.J.O., Spener F. (2020) Update on LIPID MAPS classification, nomenclature, and shorthand notation for MS-derived lipid structures. J. Lipid Res., 61(12), 1539-1555. CrossRef Scholar google search
Farine L., Niemann M., Schneider A., Bütikofer P. (2015) Phosphatidylethanolamine and phosphatidylcholine biosynthesis by the Kennedy pathway occurs at different sites in Trypanosoma brucei. Sci. Rep., 5(1), 16787. CrossRef Scholar google search
Patel D., Witt S.N. (2017) Ethanolamine and phosphatidylethanolamine: Partners in health and disease. Oxid. Med. Cell. Longev., 2017, 4829180. CrossRef Scholar google search
Calzada E., Onguka O., Claypool S.M. (2016) Phosphatidylethanolamine metabolism in health and disease. Int. Rev. Cell Mol. Biol., 321, 29-88. CrossRef Scholar google search
Kytikova O., Novgorodtseva T., Denisenko Y., Antonyuk M., Gvozdenko T. (2019) Pro-resolving lipid mediators in the pathophysiology of asthma. Medicina (Kaunas, Lithuania), 55(6), 284. CrossRef Scholar google search
Hatton S.L., Pandey M.K. (2022) Fat and protein combat triggers immunological weapons of innate and adaptive immune systems to launch neuroinflammation in Parkinson's disease. Int. J. Mol. Sci., 23(3), 1089. CrossRef Scholar google search
Valentine W.J., Hashidate-Yoshida T., Yamamoto S., Shindou H. (2020) Biosynthetic enzymes of membrane glycerophospholipid diversity as therapeutic targets for drug development. Adv. Exp. Med. Biol, 1274, 5-27. CrossRef Scholar google search
Bligh E.G., Dyer W.J. (1959) A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiol., 37(8), 911-917. CrossRef Scholar google search
Carreau J.P., Dubacq J.P. (1978) Adaptation of a macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extracts. J. Chromatography A, 151(3), 384-390. CrossRef Scholar google search
Christie W.W. (1988) Equivalent chain-lengths of methyl ester derivatives of fatty acids on gas chromatography: A reappraisal. J. Chromatography A, 447, 305-314. CrossRef Scholar google search
Imbs A.B., Dang L.P., Rybin V.G., Svetashev V.I. (2015) Fatty acid, lipid class, and phospholipid molecular species composition of the soft coral Xenia sp.(Nha Trang Bay, the South China Sea, Vietnam). Lipids, 50, 575-589. CrossRef Scholar google search
Panda L., Gheware A., Rehman R., Yadav M.K., Jayaraj B.S., Madhunapantula S.V., Mahesh P.A., Ghosh B., Agrawal A., Mabalirajan U. (2017) Linoleic acid metabolite leads to steroid resistant asthma features partially through NF-κB. Sci. Rep., 7(1), 9565. CrossRef Scholar google search
Almsherqi Z.A. (2021) Potential role of plasmalogens in the modulation of biomembrane morphology. Front. Cell Dev. Biol., 9, 673917. CrossRef Scholar google search
Astudillo A.M., Balboa M.A., Balsinde J. (2022) Compartmentalized regulation of lipid signaling in oxidative stress and inflammation: Plasmalogens, oxidized lipids and ferroptosis as new paradigms of bioactive lipid research Prog. Lipid. Res , 89, 101207. CrossRef Scholar google search
Gibellini F., Smith T.K. (2010) The Kennedy pathway — de novo synthesis of phosphatidylethanolamine and phosphatidylcholine. IUBMB Life, 62(6), 414-428. CrossRef Scholar google search
O'Donnell V.B. (2022) New appreciation for an old pathway: The Lands cycle moves into new arenas in health and disease. Biochem. Soc. Trans., 50(1), 1-11. CrossRef Scholar google search
Moessinger C., Klizaite K., Steinhagen A., Philippou-Massier J., Shevchenko A., Hoch M., Ejsing C.S., Thiele C. (2014) Two different pathways of phosphatidylcholine synthesis, the Kennedy Pathway and the Lands Cycle, differentially regulate cellular triacylglycerol storage. BMC Cell Biology, 15(1), 1-17. CrossRef Scholar google search
Annibal A., Riemer T., Jovanovic O., Westphal D., Griesser E., Pohl E.E., Schiller J., Hoffmann R., Fedorova M. (2016) Structural, biological and biophysical properties of glycated and glycoxidized phosphatidylethanolamines. Free Rad. Biol. Med., 95, 293-307. CrossRef Scholar google search
Basu Ball W., Neff J.K., Gohil V.M. (2018) The role of nonbilayer phospholipids in mitochondrial structure and function. FEBS Lett., 592(8), 1273-1290. CrossRef Scholar google search
Денисенко Ю.К., Бочарова Н.В., Коваленко И.С., Новгородцева Т.П. (2022) Влияние N-ацил-этаноламина арахидоновой кислоты на синтез цитокинов и оксилипинов лейкоцитами крови пациентов с бронхиальной астмой в условиях in vitro. Бюллетень физиологии и патологии дыхания, 83, 15-21. CrossRef Scholar google search
Dawaliby R., Trubbia C., Delporte C., Noyon C., Ruysschaert J.M., van Antwerpen P., Govaerts C. (2016) Phosphatidylethanolamine is a key regulator of membrane fluidity in eukaryotic cells. J. Biol. Chem., 291(7), 3658-3667. CrossRef Scholar google search
